Патогенетичні зв'язки параметрів загальної адаптаційної реакції та імунітету у учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС, хворих на хронічний пієлонефрит

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ НАН УКРАЇНИ

Церковнюк Руслан Георгійович

УДК 612.017.1:616.155:616-001.26-02

ПАТОГЕНЕТИЧНІ ЗВ'ЯЗКИ ПАРАМЕТРІВ ЗАГАЛЬНОЇ АДАПТАЦІЙНОЇ РЕАКЦІЇ ТА ІМУНІТЕТУ У УЧАСНИКІВ ЛІКВІДАЦІЇ НАСЛІДКІВ АВАРІЇ НА ЧАЕС, ХВОРИХ НА ХРОНІЧНИЙ ПІЄЛОНЕФРИТ

14.03.04 - патологічна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

КИЇВ-2008

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність. Загальновизнано, що імунна система, поряд із нервовою і ендокринною, складає тріаду головних систем регуляції організму, призначення яких полягає у підтриманні гомеостазу за умов дії несприятливих ендогенних і екзогенних чинників фізичної, хімічної і біологічної природи. Можна говорити за існування триєдиної регуляторної системи організму. Саме тісний і безперервний функціональний взаємозв'язок нервової, гормональної і імунної систем, який базується на існуванні загальних і однотипних рецепторних структур, зумовлює високу адаптаційну здатність організму (V. Chesnokova, S. Melmed, 2002; S. Kopp, 2001; S.B. Pruett, 2001; J.E. Downing, J.A. Miyan, 2000; E. Vizi, 1998). Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б. і Уколова М.А. (1990) відкрили існування, окрім класичної загальної адаптаційної реакції напруження (стресу), інших реакцій - тренування, спокійної та підвищеної активації і переактивації, кожна з яких, своєю чергою, характеризується високим чи низьким рівнем реактивності (відсутністю чи наявністю елементів напруження). Згідно з концепцією загальних адаптаційних реакцій організму (ЗАРО), між типами ЗАРО мають місце як кількісні, так і якісні відмінності, які відбиваються на неспецифічній резистентності організму. Одними із найважливіших компонент резистентності є контактні захисні системи: неспецифічний захист, імунна, калікреїн-кінінова та гемостатична (Дранник Г.Н., 1989). Проте автори концепції ЗАРО при характеристиці резистентності цим системам, за винятком гемостазу, не приділили уваги. Дослідженнями Радченко О.М. (2000-2004) концепція ЗАРО суттєво поглиблена і доповнена шляхом включення в спектр аналізованих параметрів даних про стан Т- і В-клітинної ланок імунітету та вегетативного гомеостазу. Однак поза увагою автора залишились кіллерна і фагоцитарна ланки імунітету. Відсутні дотепер кількісні критерії гармонійності та напруження ЗАРО, а також стану адаптації в цілому. Не з'ясовані патогенетичні зв'язки між параметрами адаптації і імунітету та між адаптогенними, імуномодулюючими і клінічними ефектами лікувальних чинників.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом комплексного дослідження трускавецької науково-виробничої групи клінічної бальнеології та фітотерапії відділу експериментальної бальнеології Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України "Інтегральна кількісна оцінка загального стану здоров'я (віталітету) різних категорій осіб, котрі прибувають на курорт Трускавець, впливу на нього стандартного бальнеотерапевтичного комплексу та пошук методів підвищення ефективності бальнеотерапії, бальнеореабілітації і бальнеосанації" (№ ДР 0104U007397). Тема дисертації затверджена на засіданні Вченої Ради Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця (протокол №10 від 24.06.2004 р.).

Мета дослідження. Дослідити патогенетичні взаємозв'язки між різними типами загальної адаптаційної реакції організму та показниками специфічного і неспецифічного імунітету у учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС (ліквідаторів), які хворіють на пієлонефрит, в умовах бальнеотерапії на курорті Трускавець.

Завдання дослідження:

1. Провести визначення клініко-лабораторних, ендокринних та імунологічних показників у хворих на пієлонефрит до початку лікування на курорті Трускавець.

2. Провести оцінку стану загальних адаптаційних реакцій організму у даної категорії хворих в залежності від клінічної картини, ендокринного та імунологічного статусу.

3. Проаналізувати взаємозв'язки між параметрами адаптації і показниками імунітету за допомогою варіаційного, кореляційного, кластерного, канонікального та факторного аналізів.

4. Вивчити вплив бальнеотерапевтичного комплексу курорту Трускавець на стан загальної адаптаційної реакції організму, імунітету та тяжкості перебігу пієлонефриту у ліквідаторів.

5. З'ясувати функціональний зв'язок між адаптогенною і імуномодулюючою дією бальнеотерапії на курорті Трускавець.

Об'єкт дослідження. Особи, що зазнали дії патогенних факторів чорнобильської катастрофи, хворі на хронічний калькульозний пієлонефрит (КПН).

Предмет дослідження. Функціональний стан головних адаптивних (кортико-адреналової, тестикулярної і тиреоїдної) систем; окремих ланок (фагоцитарної, кіллерної, Т- і В-клітинної) імунітету; внутрішньосистемні та міжсистемні патогенетичні взаємозв'язки.

Методи дослідження. Стан адаптації оцінено за лейкоцитограмою периферійної крові та функціональними маркерами головних адаптивних систем, стан імунітету - за тестами І та ІІ рівнів ВООЗ.

Наукова новизна одержаних результатів. Проаналізовано за допомогою критеріїв загальної адаптаційної реакції організму (ЗАРО) стан адаптації у ліквідаторів, що хворіють на пієлонефрит, до лікування та визначено 7 типів ЗАРО у цих хворих. Вперше охарактеризовано стан неспецифічного імунітету, кіллерної, Т- та В-клітинної ланок імунітету та рівня імуноглобулінів в залежності від типу ЗАРО у ліквідаторів, що хворіють на пієлонефрит.

Вперше охарактеризована активність адаптивних ендокринних залоз в залежності від типу ЗАРО та форм пієлонефриту, виявлено залежність зниження глюкокортикоїдної функції наднирників та підвищення функції щитовидної залози від типу ЗАРО.

Вперше проведено математичний аналіз 68 показників адаптації та імунітету різних типів ЗАРО за допомогою методів варіаційного, кореляційного, кластерного, канонікального і факторного аналізів та виявлено функціональні між- і внутрішньосистемні взаємозв'язки.

З'ясовано особливості впливу лікування в умовах курорту Трускавець на ЗАРО, імунітет та перебіг захворювання.

Виявлена сприятлива дія бальнеофакторів на стан адаптації, імунної системи та тяжкість захворювання.

Встановлено опосередковану ендокринними залозами імуномодулюючу дію лікувального комплексу на неспецифічну фагоцитарну, кіллерну активність клітин крові та рівень певних субпопуляцій лімфоцитів в залежності від тяжкості захворювання.

Практичне значення одержаних результатів. Висунуто концепцію, що клінічний стан осіб в тій чи іншій мірі визначається станом окремих ланок захисних систем організму, стан котрих, своєю чергою, визначається станом адаптації. Поліпшення останньої, як прояв адаптогенної дії бальнеочинників курорту, закономірно мінімізує вираженість імунодисфункції, зменшуючи як депресію фагоцитарної, кіллерної і Т-ланок, так і активізацію В-ланки, що сприяє редукції клінічних синдромів.

Результати дослідження впроваджені в навчальний процес: кафедри реабілітації та нетрадиційної медицини факультету післядипломної освіти Львівського національного медичного університету ім. Д. Галицького; відділення фізичної реабілітації біологічного факультету Дрогобицького державного педагогічного університету ім. І. Франка.

Особистий внесок здобувача

Здобувач самостійно провів патентний пошук, сформував клінічні групи досліджуваних, організував проведення клінічних, ультрасонографічних, імунологічних та біохімічних досліджень, самостійно зробив статистичну обробку одержаного цифрового матеріалу та його інтерпретацію, написав всі розділи дисертації. Формулювання висновків здійснено за участю наукового керівника. У наукових статтях, опублікованих у співавторстві, використано дані автора. Співавторам належить консультативна участь. У тій частині актів впровадження, що стосуються науково-практичної новизни, викладено матеріали дисертаційної роботи.

Апробація результатів дисертації. Результати дослідження, що включені до дисертації, оприлюднені на конференції "Учені Трускавця – жертвам Чорнобиля" (Трускавець, 3 травня 2001 р.), ІІІ національному конгресі фізіотерапевтів та курортологів "Медична реабілітація - сучасна система відновлення здоров'я" (Ялта, 3-6 жовтня 2006 р.), спільних засіданнях відділу експериментальної бальнеології Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України і кафедри реабілітації та нетрадиційної медицини Львівського державного медичного університету ім. Д. Галицького (Трускавець, 2002-2006), засіданні сектору вісцеральних систем Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця (Київ, 14 лютого 2007 р.).

Публікації. Матеріали дисертації викладені у 15 наукових працях, у тому числі у 2 монографіях та 6 статтях, опублікованих у фахових журналах, рекомендованих ВАК України.

Об'єм та структура роботи

Дисертація викладена на 147 сторінках комп'ютерного тексту, ілюстрована 29 таблицями і 42 рисунками. Робота складається зі вступу, огляду літератури, опису методик, 4 розділів результатів власних досліджень, їх обговорення, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних 444 джерел літератури та 15 додатків.

Матеріал і методи досліджень

Об'єктом дослідження були 78 учасників ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС 1986-1987 рр віком 30-50 років, котрі прибули на курорт Трускавець для лікування хронічного калькульозного пієлонефриту (КПН). За даними документів, сумарна ефективна доза опромінення складала від 10 до 25 сҐр, що є найбільш характерною для даного континґенту (Алєксєєв О.І. та ін., 1996; Бариляк И.Р., Демина Э.А., 2001). Контрольну групу склали 20 донорів аналогічного віку.

Верифікація основного діагнозу проведена на основі даних ультрасонографії (Крюков Н.Н., Дорман Е.С., 2000).

З метою виявлення фази пієлонефриту визначали ступінь бактерійурії (методом дворазового секторного посіву), лейкоцитурії, еритроцитурії та протеїнурії (проби Нечипоренка та Каковського-Аддіса), а також ультрасонографічні критерії.

Типування ЗАРО здійснювали за лейкограмою периферійної крові згідно з класичною методикою Гаркави Л.Х., Квакиной Е.Б., Уколовой М.А. (1990), з незначною модифікацією (Попович І.Л. та ін., 2000). Типоутворюючою ознакою є відносний вміст лімфоцитів. Стрес характеризується рівнем лімфоцитів, нижчим від 21%. Діапазон 21-27% свідчить за ЗАРО тренування, 28-33% - спокійної активації, 34-43,5% - підвищеної активації, 44-70% - переактивації. Згідно з авторами концепції, ЗАРО вважається гармонійною чи повноцінною (високих рівнів реактивності, ВРР) при знаходженні еозинофілів та паличкоядерних нейтрофілів в діапазоні 1-6%, моноцитів: 4-7%, лейкоцитів: 4-8 Г/л. Вихід за межі діапазонів розглядається як елемент напруження і свідчить про дизгармонійність (неповноцінність) ЗАРО (низький рівень реактивності, НРР).

В якості характеристик типу ЗАРО розглядали також функціональний стан головних ендокринних залоз: щитовидної, кори наднирників та гонад. Про тиреоїдну функцію судили за вмістом в сироватці крові загального тироксину (Т₄ ), який визначали імуноферментним методом з допомогою набору "ЕІA (Cobas Core)", глюкокортикоїдну - за добовою екскрецією з сечею сумарних 17-ОКС, андрогенну - сумарних 17-КС, які визначали методом спектрофотометрії (Балаховский И.С., 1987; Шевченко Н.Г., 1994), мінералокортикоїдну - за величиною Na/K-коефіцієнта плазми крові, визначаючи вміст катіонів методом полум'яної фотометрії (Балаховский И.С., 1987).

Імунний статус оцінювали за тестами І та ІІ рівнів згідно з меморандумом ВООЗ (1988), користуючись уніфікованими методиками.

Визначали наступні параметри Т-клітинної ланки: відносний та абсолютний вміст в крові популяції лімфоцитів, що спонтанно утворюють розетки з еритроцитами барана (Е-РУЛ) за Jondal M. et al. (1972), їх високоактивної субпопуляції - Еа-РУЛ (за тестом "активного" розеткоутворення за Wybran J., Fudenberg H.H. (1971), а також теофілінрезистентної і теофілінчутливої субпопуляцій (за тестом чутливості розеткоутворення до теофіліну за Limatibul S. et al., 1978, для функціональної оцінки ставили реакцію бласттрансформації лімфоцитів (РБТЛ) з фітогемаґлютиніном (ФГА) за Самойловой Н.А. (1970). Паралельно визначали вміст клітин з фенотипами CD3, CD4, CD8 методом непрямої імунофлюоресцентної реакції зв'язування моноклональних антитіл (МкАТ) фірми ІКХ "Сорбент" (Московська обл.). В-клітинну ланку імунітету характеризували наступними параметрами: відносний та абсолютний вміст популяції CD19-клітин, сироваткова концентрація імуноґлобулінів G, A, M (метод радіальної імунодифузії за Mancini G. et al., 1965) і циркуляційних імунних комплексів (ЦІК) (метод преципітації з поліетиленґліколем за Фроловым В.М., Рычневым В.Е., 1986). Природні кіллери ідентифікували шляхом непрямої імунофлюороресцентної реакції з моноклональними антитілами до поверхневих антигенів CD16 з візуалізацією під люмінесцентним мікроскопом. Природну кіллерну активність (ПКА) оцінювали в тесті лізису еритроцитів курки (ЕК) з додаванням до середовища інкубації 10% ембріональної телячої сироватки, антитілозалежну клітинну цитотоксичність (АЗКЦ) - в тесті лізису тих же клітин-мішеней з додаванням гіперімунної до ЕК сироватки кролика, як це описано Гордиенко С.М. (1983). Співвідношення клітин-ефекторів і клітин-мішеней та час інкубації в обидвох випадках складали 10:1 і 4 год.

Про стан фагоцитарної ланки імунітету та неспецифічного захисту судили за наступними параметрами: активністю лізоциму сироватки, оцінюваною в тесті бактеріолізу Micr. Lysodeikticus, і комплемента, оцінюваною за 50%-ним гемолізом, вмістом в крові нейтрофілів з експресованими поверхневими рецепторами до FcIgG і C3b (за реакцією розеткоутворення із зимозаном, навантаженим відповідно анти-Fc-антитілами і комплементом), фагоцитарним індексом, мікробним числом, індексами кіллінгу та бактерицидності, активністю мієлопероксидази, спонтанним і активованим зимозаном НСТ-тестом, лізосомально-катіонним тестом, фагоцитарною і мікробною ємністю та бактерицидною здатністю стосовно Staph. aureus, окремо для мікрофагів (нейтрофілів) та макрофагів (моноцитів). (Фримель Г., 1987; Соловьев Г.М. и др.. 1987., Вихоть Н.Е., Пастер Е.У., 1989; Шубик В.М., 1987).

Користувалися аналізаторами “Pointe-180” (“Scientific”, USA) та “Reflotron” (“Boehringer Mannheim”, BRD).

Цифровий матеріал піддано варіаційному, кореляційному, регресивному, кластерному, дисперсійному, канонікальному, дискримінантному і факторному аналізам на комп'ютері за програмами Excell і Statistica.

Стандартний бальнеотерапевтичний комплекс курорту Трускавець включає: щоденне пиття біоактивної води Нафтуся (12-13 мл/кг за добу, 18-20^о С, тричі на день, за 1 год до їжі); мінеральні купелі (концентрація Cl-SO₄ -Na-Mg солі 20-30 г/л, t^o - 36-37^о С, тривалість 8-10 хв) через день, 8 процедур; аплікації озокериту на поперекову ділянку (45^о С, експозиція 30 хв, через день, 8-10 процедур); дієта №5, ЛФК (РР - ІІ-ІІІ). Термін лікування складає 24 дні.

Результати досліджень та їх обговорення

В роботі використані матеріали дослідження 20 здорових осіб (донорів) та 78 ліквідаторів, хворих на хронічний пієлонефрит, котрі приїхали на лікування на курорт Трускавець. Шляхом клініко-лабораторних досліджень у хворих констатовано наявність клінічних синдромів: енцефалопатії, больового, дизуричного та диспептичного, прояви яких у більшості спостережень були легкої та середньої важкості. У 58% хворих діагностовано фазу ремісії, у 28% - фазу латентного процесу, а у 14% - активну фазу хронічного пієлонефриту.

В проведених нами комплексних клініко-лабораторних дослідженнях 78 ліквідаторів, хворих на КПН, було виявлено різний ступінь адаптаційних можливостей, котрі були розділені, в залежності від типу ЗАРО, на 7 груп. Було виявлено лише 27 із 78 хворих в стані гармонійних ЗАРО спокійної і підвищеної активації та тренування, а 51 хворий знаходився в стані дизадаптозу, точніше в стані дизгармонійних типів ЗАРО та переактивації (табл. 1).

Все це узгоджується з тими клінічними симптомами, які були виявлені у хворих, а також з наявністю у цих хворих різних фаз пієлонефриту. Співставлення різних типів ЗАРО виявило, що для гармонійних ЗАРО високих рівнів реактивності характерна лейкограма без суттєвих відхилень окремих елементів (індекс напруження в межах 0,1-0,155), тоді як для дизгармонійних ЗАРО та переактивації характерні значні 2-3-разові відхилення показників лейкограми, які віддзеркалюють зміни в загальній адаптації організму до існуючої у хворих патології.

Таблиця 1. Характеристика типоутворюючих компонент лейкограми при різних ЗАРО

Для уточнення причин впливу на показники було досліджено стан деяких адаптивних ендокринних залоз, що дозволило виявити дизбаланс у рівнях 17-КС і 17-ОКС та тироксину в плазмі, причому не було виявлено односпрямованих змін, а мало місце як підвищення вище норми на 20-40%, так і зниження до 40-70% від норми (табл. 2)

Таблиця 2. Характеристика функціонального стану головних адаптивних систем при різних ЗАРО

Примітки: 1. X±m - актуальні середні величини та їх похибки.

2.%СН±m - відсотки середніх величин стосовно середньонормальних та їх похибки.

3. Вірогідні відхилення показників від норми позначені *.

Це може свідчити про різноспрямований вплив існуючої патології, а саме КПН, та клінічного стану хворих на адаптивні ендокринні залози. Отримані дані співпадають з даними, отриманими іншими авторами, що детально приведено в огляді літератури.

З метою кількісного виразу гармонійності нами проведено аналіз кореляційних зв'язків між параметрами функцінального стану залоз і вмістом лімфоцитів при гармонійних і дизгармонійних ЗАРО підвищеної активації.

Констатовано, що при гармонійних ЗАРО відносний вміст лімфоцитів тісно корелює із роботою адаптивних залоз, при цьому кореляція із мінералокортикоїдною активністю пряма (r=0,92), а глюкокортикоїдною, андрогенною та тиреоїдною - інверсна (r=-0,94; -0,98 і -0,99 відповідно). Наявність елементів напруження в лейкограмі асоціюється із ослабленням зв'язку лімфоцитозу з тироксинемією (r=-0,73) і зниженням - з рівнем екскреції мінералокортикоїдів (r=0,14) і глюкокортикоїдів (r=0,24). Для кількісного виразу гармонійності нами вирахувано середню величину коефіцієнту детермінації R (а не кореляції r, як рекомендують, з огляду на наявність різних знаків). Для гармонійних ЗАРО цей показник склав 0,918 проти 0,333 для дизгармонійних.

Між роботою окремих адаптивних залоз у випадках відсутності в лейкограмі елементів напруження виявлено тісну узгодженість, мірою якої є величина середнього коефіцієнта детермінації 0,863. Наявність елементів напруження асоціюється із ослабленням взаємозв'язків між функціями клубочкової зони кори наднирників і щитоподібної залози (від r=-0,91 до r=-0,73) та між екскрецією мінералокортикоїдів і андрогенів (від r=-0,86 до r=-0,54), а також із сходженням нанівець - між глюкокортикоїдами і тироксином (від r=0,96 до r=0,47) та глюкокортикоїдами і андрогенами (від r=0,93 до r=0,26). Кількісним виразом цієї дизгармонії є зниження середньої величини R до 0,462.

Отже, загальні адаптаційні реакції різних типів та рівнів реактивності відрізняються між собою величинами параметрів, їх дисперсією та скорельованістю, які можуть бути оцінені кількісно.

З метою порівняльної оцінки різних параметрів імунітету останні піддавалися спеціальній обробці. При цьому спочатку обчислювали індекс девіації I_D :

I_D =X/N, де Х - актуальна, а N - нормальна величини показника, а потім - індекс d, тобто сигмальне відхилення:

d = (I_D -1)/Cv, де Cv - коефіцієнт варіації показника.

За шкалою, розробленою Поповичем І.Л. та ін. (2003) та уточненою Прокоповичем Л.Н. та Бульбою А.Я. (2004), ідеальною з точки зору норми величиною d є 0, допустимі відхилення в межах ±0,53, відхилення в межах |0,53-1,29| кваліфікується ними як дуже слабке (Іа ст.), |1,30-1,77| - слабке (Іб ст.), |1,78-2,15| - середнє (ІІа ст.), |2,16-2,52| - більше від середнього (ІІб ст.), |2,53-2,94| - сильне (ІІІа ст.), понад - дуже сильне (ІІІб ст.).

З метою інтегральної оцінки стану окремих ланок захисних сил організмуобчислювали середнє геометричне сукупності I_D :

І_Dn = (І₁ ·I₂ ·…·I_n )^1/n ,

та усереднений інтегральний індекс D, який вираховується із індексів d окремих ознак:

D_n = (У d² /n)^0,5

Нами вперше було детально проаналізовано 48 показників системи специфічного та неспецифічного імунітету за різних типів ЗАРО, що дозволило виявити різний ступінь порушень.

Порушення виявлялись в системі фагоцитів - нейтрофілів і моноцитів (табл. 3). Причому при гармонійних ЗАРО частіше виявлялись показники фагоцитозу в межах норми, рідше близько до норми, тоді як в стані дизгармонійних реакцій - в межах Іа-ІІа ступенів імунної недостатності.

Таблиця 3.


8-09-2015, 19:30